CoAP与MQTT协议：物联网通信的有效解决方案

# CoAP与MQTT协议：物联网通信的解决方案 ## 1. CoAP协议基础与应用 ### 1.1 CoAP资源测试 在使用CoAP协议时，可以选择发现的任何资源，并尝试接口中的任何方法。具体操作步骤如下： - **获取资源值**：点击“GET”按钮，“Incoming”选项卡将显示结果。 - **观察资源变化**：点击“Observe”按钮，它会发送一个带有观察选项的GET查询，当资源发生变化时会收到通知。 - **发送数据到资源**：执行“POST”或“PUT”方法时，需要在“Outgoing”选项卡中提供有效负载，查询参数像往常一样设置在URL中。 ### 1.2 为执行器添加CoAP支持 为执行器添加CoAP支持的方式与传感器大致相同，但主要区别在于资源用于控制而非数据读取，因此使用“POST”方法向执行器发送数据。具体步骤如下： 1. 添加CoAP端点： ```csharp CoapEndpoint CoapEndpoint = new CoapEndpoint (); Log.Information ("CoAP endpoint receiving requests on port " + CoapEndpoint.Port.ToString ()); ``` 2. 定义简单控制资源： ```csharp for(i = 1; i <= 8; i++) { CoapEndpoint.RegisterResource("do" + i.ToString() + "/txt", "Digital Output " + i.ToString() + ", as text.", CoapBlockSize.BlockLimit_64Bytes, false, 30, false, CoapGetDigitalOutputTxt, CoapSetDigitalOutputTxt); } ``` 3. 定义复合资源： ```csharp CoapEndpoint.RegisterResource("do/txt", "Digital Outputs, as a number 0-255 as text.", CoapBlockSize.BlockLimit_64Bytes, false, 30, false, CoapGetDigitalOutputsTxt, CoapSetDigitalOutputsTxt); ``` 4. 发布报警资源： ```csharp CoapEndpoint.RegisterResource("alarm/txt", "Alarm Output " + i.ToString () + ", as text.", CoapBlockSize.BlockLimit_64Bytes, false, 30, false, CoapGetAlarmOutputTxt, CoapSetAlarmOutputTxt); ``` ### 1.3 CoAP中URL解析 在CoAP中，不需要将URL作为字符串进行解析，因为请求不是以字符串URL的形式开始的，所有URL部分都作为选项发送在请求中。以下是获取数字输出当前状态的GET方法示例： ```csharp private static object CoapGetDigitalOutputTxt (CoapRequest Request, object DecodedPayload) { int Index; if(!GetDigitalOutputIndex(Request, out Index)) throw new CoapException (CoapResponseCode.ClientError_NotFound); return digitalOutputs [Index - 1].Value ? "1" : "0"; } ``` 要找到数字输出，需要遍历CoAP请求的选项，找出URI路径选项，并从中提取索引： ```csharp private static bool GetDigitalOutputIndex (CoapRequest Request, out int Index) { CoapOptionUriPath Path; Index = 0; foreach (CoapOption Option in Request.Options) { if ((Path = Option as CoapOptionUriPath) != null && Path.Value.StartsWith ("do")) { if (int.TryParse (Path.Value.Substring (2), out Index)) return true; } } return false; } ``` ### 1.4 使用CoAP控制输出 实现允许使用文本有效负载控制输出的POST方法，步骤如下： ```csharp private static object CoapSetDigitalOutputTxt (CoapRequest Request, object DecodedPayload) { int Index; if(!GetDigitalOutputIndex (Request, out Index)) throw new CoapException (CoapResponseCode.ClientError_NotFound); string s = DecodedPayload as string; if(s == null && DecodedPayload is byte[]) s = System.Text.Encoding.UTF8.GetString ((byte[])DecodedPayload); bool b; if(s == null || !XmlUtilities.TryParseBoolean (s, out b)) throw new CoapException (CoapResponseCode.ClientError_BadRequest); return CoapResponseCode.Success_Changed; } ``` ### 1.5 在控制器中使用CoAP 在控制器中使用CoAP，需要一个CoAP端点来进行通信。 #### 1.5.1 监控可观察资源 使用`CoapObserver`类监控传感器上的光传感器和运动检测器，示例代码如下： ```csharp private static void MonitorCoap() { CoapEndpoint Endpoint = new CoapEndpoint(); CoapObserver LightObserver = new CoapObserver ```